Una nana bruna osservata sotto una microlente gravitazionale

Illustrazione di OGLE-2015-BLG-1319: in grigio i dati raccolti da telescopi al suolo, in blu quelli raccolti da Swift e in rosso quelli raccolti da Spitzer (Immagine NASA/JPL-Caltech)
Illustrazione di OGLE-2015-BLG-1319: in grigio i dati raccolti da telescopi al suolo, in blu quelli raccolti da Swift e in rosso quelli raccolti da Spitzer (Immagine NASA/JPL-Caltech)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astrophysical Journal” descrive lo studio di una nana bruna che orbita attorno a una stella di classe K possibile grazie a un evento di microlente gravitazionale. Un team internazionale di astronomi ha utilizzato i telescopi spaziali Spitzer e Swift della NASA per approfittare di quell’evento, catalogato come OGLE-2015-BLG-1319, a una distanza dalla sua stella in cui erano stati trovati così pochi di quegli oggetti da chiamarla deserto delle nane brune.

Le nane brune sono una classe di oggetti al confine tra il pianeta e la stella. La loro massa è notevolmente superiore a quella di Giove ma molto più piccola di quella del Sole o anche di una stella nana rossa. Si tratta di una massa insufficiente per innescare le reazioni nucleari tipiche delle stelle ed è per questo motivo che le nane brune vengono considerate stelle fallite.

Nel corso degli anni, anche grazie alla scoperta di tante nuove nane brune, lo studio di questi oggetti è diventato più sofisticato e mirato. Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Supplement Series” ha mostrato l’utilità di questo tipo di ricerche in connessione a quelle sui pianeti ma le nane brune stanno rivelando varie caratteristiche interessanti.

In questa ricerca specifica sono stati impiegati due telescopi spaziali, un fatto decisamente non inedito ma è la prima volta che si tratta di Spitzer e Swift. Ciò è stato possibile grazie all’evento di microlente OGLE-2015-BLG-1319. In sostanza, quando un oggetto massiccio come la nana bruna da studiare passa di fronte a una stella sullo sfondo quella stella diventa più brillante perché l’oggetto in primo piano amplifica la sua luce deviandola con la sua forza di gravità. Le normali lenti gravitazionali sono composte da galassie o addirittura ammassi galattici, quando si tratta di una singola stella o di una nana bruna si parla di microlenti.

Il telescopio spaziale Swift aveva osservato il sistema che ospita la nana bruna alla fine del giugno 2015 ma la sua posizione nell’orbita terrestre bassa non gli permetteva di approfittare della parallasse, la variazione apparente nella posizione di un oggetto quando viene osservato da due punti diversi nello spazio. Questi punti sono come occhi multipli per vedere quant’è lontano un oggetto. Usando modelli di funzionamento delle microlenti, la parallasse permette di calcolare il rapporto tra la massa dell’oggetto e la sua distanza.

Il telescopio spaziale Spitzer è molto più lontano dalla Terra perciò è risultato utile per ottenere altre osservazioni dello stesso evento di microlente gravitazionale. Combinando i dati raccolti dai due telescopi spaziali e da altri telescopio al suolo, i ricercatori hanno potuto stimare che la nana bruna ha una massa tra 30 e 65 volte quella del pianeta Giove. Hanno anche potuto stimare che essa orbita attorno a una stella nana rossa di classe K che ha una massa attorno a metà di quella del Sole.

La misura della distanza della nana bruna dalla sua stella è tra due possibilità ben diverse: un quarto di quella della Terra dal Sole o 45 volte quella della Terra dal Sole. Se la prima stima fosse corretta si tratterebbe di una scoperta particolarmente interessante perché finora solo nell’1% dei sistemi con stelle che hanno una massa vicina a quella del Sole c’è una nana bruna che orbita attorno a essa a una distanza entro tre volte quella tra la Terra e il Sole. Si tratta dell’area chiamata deserto delle nane brune.

La speranza è che nel futuro sia possibile osservare altri eventi di microlente gravitazionale da prospettive multiple. Coordinare le osservazioni di diversi strumenti e in particolare di telescopi spaziali in diverse orbite permetterebbe di ottenere più informazioni sugli oggetti osservati. Nel caso di oggetti relativamente piccoli come le nane brune ciò permetterebbe di migliorare le stime sulle loro caratteristiche e sui sistemi di cui fanno parte.

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